第三章 荷载及荷载效应组合.docx

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第三章荷载及荷载效应组合

第三章荷载及荷载效应组合

一、结构上的荷载分类

1.按随时间的变异分类：

永久荷载—在设计基准期内其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。

可变荷载—在设计基准期内其量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。

偶然荷载—在设计基准期内出现或不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。

2.按随空间位置的变异分类

固定荷载—在结构空间位置上具有固定分布的作用。

可动荷载—在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布的作用。

3.按结构的反应分类

静态荷载—使结构产生的加速度可忽略不计的作用。

动态荷载—使结构产生的加速度不可忽略的作用。

•《荷载规范》

•3.1.1结构上的荷载可分为下列三类:

1永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。

2可变荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。

3偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。

•二、荷载代表值

•建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的设计值。

对永久荷载应采用标准值作为代表值；

对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值；

对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

•《荷载规范》

•3.1.2建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。

　　对永久荷载应采用标准值作为代表值。

•　　对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。

　　对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

•2.1.4荷载代表值representativevaluesofaload

设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。

•

2.1.6标准值characteristicvalue/nominalvalue

　　荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（例如均值、众值、中值或某个分位值）。

•2.1.7组合值combinationvalue

对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值；或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。

•2.1.8频遇值frequentvalue

对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。

•2.1.9准永久值quasi-permanentvalue

•　　对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。

•2.1.10荷载设计值designvalueofaload

荷载代表值与荷载分项系数的乘积。

•三、荷载代表值的取用

•永久荷载标准值

•按《荷载规范》附录A

附录A常用材料和构件的自重

•可变荷载标准值取用

•按荷载规范各章节取用

•如：

表4.1.1民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数

项

次

类别

标准值

（kN／m2）

组合值

系数Ψc

频遇值

系数Ψf

准永久值

系数Ψq

1

（1）住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园

（2）教室、试验室、阅览室、会议室、医院门诊室

可变荷载标准值取用

按荷载规范各章节取用

如：

2.0

0.7

0.5

0.6

0.4

0.5

2

食堂、餐厅、一般资料档案室

2.5

0.7

0.6

0.5

•偶然荷载

•按相关规定取用，地震荷载按《抗震规范》

•四、荷载效应组合值

•《荷载规范》

•3.2.2对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载（效应）组合，并应采用下列设计表达式进行设计

　　γ0S≤R

•3.2.7对于正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合,并应按下列设计表达式进行设计：

•　　　　　　S≤C

•2.1.11荷载效应loadeffect

由荷载引起结构或结构构件的反应，例如内力、变形和裂缝等。

•2.1.12荷载组合loadcombination

按极限状态设计时，为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定。

•S——荷载效应组合的设计值；

R——结构构件抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。

•C——结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值，例如变形、裂缝、振幅、加速度、应力等的限值，应按各有关建筑结构设计规范的规定采用

•荷载效应组合设计值

•2.1.13基本组合fundamentalcombination

承载能力极限状态计算时，永久作用和可变作用的组合。

•2.1.14偶然组合accidentalcombination

承载能力极限状态计算时，永久作用、可变作用和一个偶然作用的组合。

•2.1.15标准组合characteristic／nominalcombination

正常使用极限状态计算时，采用标准值或组合值为荷载代表值的组合。

•2.1.16频遇组合frequentcombinations

正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用频遇值或准永久值为荷载代表值的组合。

•2.1.17准永久组合quasi-permanentcombinations

正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。

•基本组合

•3.2.3对于基本组合，荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定：

•1）由可变荷载效应控制的组合：

•        （3.2.3-1）

•式中γG——永久荷载的分项系数，应按第3.2.5条采用；

γQi

——第i个可变荷载的分项系数，其中γQ1为可变荷载Q1的分项系数，应按第3.2.5条采用；

SGK——按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；

SQik——按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值，其中SQ1k为诸可变荷载效应中起控制作用者；

Ψci——可变荷载Qi的组合值系数，应分别按各章的规定采用；

n——参与组合的可变荷载数。

•2）由永久荷载效应控制的组合：

•        （3.2.3-2）

•注：

1基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。

2当对SQ1K无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为SQ1K，选其中最不利的荷载效应组合。

•3.2.5基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：

1永久荷载的分项系数：

1）当其效应对结构不利时

一对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；

一对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；

2）当其效应对结构有利时的组合，应取1.0。

•2可变荷载的分项系数：

一一般情况下取1.4；

一对标准值大于4kN／m2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3。

•3对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分项系数应按有关的结构设计规范的规定采用。

•标准组合

•3.2.8对于标准组合，荷载效应组合的设计值S应按下式采用：

•          （3.2.8）

•注：

组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。

•频遇组合

•3.2.9对于频遇组合，荷载效应组合的设计值S应按下式采用：

•          （3.2.9）

式中Ψf1——可变荷载Q1的频遇值系数，应按各章的规定采用；

Ψqi——可变荷载Qi的准永久值系数，应按各章的规定采用。

注：

组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。

•准永久组合

•3.2.10对于准永久组合，荷载效应组合的设计值S可按下式采用：

•          （3.2.10）

•注：

组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。

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